JPH10249614A - 薄肉・脆性ワーク用チャック装置 - Google Patents
薄肉・脆性ワーク用チャック装置Info
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- JPH10249614A JPH10249614A JP9051863A JP5186397A JPH10249614A JP H10249614 A JPH10249614 A JP H10249614A JP 9051863 A JP9051863 A JP 9051863A JP 5186397 A JP5186397 A JP 5186397A JP H10249614 A JPH10249614 A JP H10249614A
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Gripping On Spindles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 種々の寸法の薄肉・脆性ワークに対し、歪ま
せることなく、正確なセンタリングと確実なチャッキン
グが行えるようにする。 【解決手段】 チャック本体１０に、その軸に垂直な断
面の一円周に沿って、ピストンＰ11、Ｐ12がともに主軸
の半径方向に油圧で進出する三つの第１のシリンダ１１
と複数の第２のシリンダ１２を併せて等分位に埋め込
み、第１のシリンダ１１同士は互いに三等分位に配置す
る。加えて、第１のシリンダ１１のピストンＰ11にはワ
ークＷからの反力に抗して油圧とは独立して作用する圧
力付勢機構を設け、ワークＷから反作用を受けても後戻
りしにくくして、セルフセンタリング機能をもたせる。
せることなく、正確なセンタリングと確実なチャッキン
グが行えるようにする。 【解決手段】 チャック本体１０に、その軸に垂直な断
面の一円周に沿って、ピストンＰ11、Ｐ12がともに主軸
の半径方向に油圧で進出する三つの第１のシリンダ１１
と複数の第２のシリンダ１２を併せて等分位に埋め込
み、第１のシリンダ１１同士は互いに三等分位に配置す
る。加えて、第１のシリンダ１１のピストンＰ11にはワ
ークＷからの反力に抗して油圧とは独立して作用する圧
力付勢機構を設け、ワークＷから反作用を受けても後戻
りしにくくして、セルフセンタリング機能をもたせる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、旋盤加工でワー
クをチャッキングするチャック装置に係り、詳しくは、
薄肉形状のものや脆弱な材料で形成されたもの等、チャ
ッキングの際に歪み易いワークをチャッキングするもの
に関する。
クをチャッキングするチャック装置に係り、詳しくは、
薄肉形状のものや脆弱な材料で形成されたもの等、チャ
ッキングの際に歪み易いワークをチャッキングするもの
に関する。
【０００２】
【従来の技術】上記した薄肉で脆弱なワークをチャッキ
ングする装置の一従来例として、特開平７−２５６５０
５号公報（特願平６−１８２３４６号）に記載されてい
るチャック装置がある。
ングする装置の一従来例として、特開平７−２５６５０
５号公報（特願平６−１８２３４６号）に記載されてい
るチャック装置がある。
【０００３】このものは、図８および図９に示すよう
に、旋盤の主軸に同芯に取り付けられる筒状のチャック
本体５１にワークＷのセンタリング基準部把握用のコレ
ットチャック５２を同芯軸上に取り付け、それとともに
チャック本体５１の軸に垂直な断面の一円周に沿って等
分位の位置に軸方向を主軸の半径方向に沿わせた小円筒
５３を複数形成し、その小円筒５３内にピストンＰを摺
動可能に嵌入させて孔状シリンダＣ、…を形成してい
る。
に、旋盤の主軸に同芯に取り付けられる筒状のチャック
本体５１にワークＷのセンタリング基準部把握用のコレ
ットチャック５２を同芯軸上に取り付け、それとともに
チャック本体５１の軸に垂直な断面の一円周に沿って等
分位の位置に軸方向を主軸の半径方向に沿わせた小円筒
５３を複数形成し、その小円筒５３内にピストンＰを摺
動可能に嵌入させて孔状シリンダＣ、…を形成してい
る。
【０００４】各孔状シリンダＣにはチャック本体５１内
に設けられた油路５４に沿って油が供給され、油圧によ
ってピストンＰが押圧されてチャック本体５１の内周面
からロッドＬを進出させ、ピストンＰ内に内装された図
示しないバネで後退するようになっている。
に設けられた油路５４に沿って油が供給され、油圧によ
ってピストンＰが押圧されてチャック本体５１の内周面
からロッドＬを進出させ、ピストンＰ内に内装された図
示しないバネで後退するようになっている。
【０００５】このような装置では、チャッキング時に先
ず、チャック本体５１の内周部にワークＷを仮置きし、
センタリング基準部をコレットチャック５２でチャッキ
ングしてワークＷのセンタを出した後、ワークＷの外壁
を前記複数のシリンダＣのロッドＬで押圧してチャッキ
ングする。
ず、チャック本体５１の内周部にワークＷを仮置きし、
センタリング基準部をコレットチャック５２でチャッキ
ングしてワークＷのセンタを出した後、ワークＷの外壁
を前記複数のシリンダＣのロッドＬで押圧してチャッキ
ングする。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記チャック装置では
最終的に主軸と同芯の円周に沿って等分に配置された複
数のシリンダＣでワークＷをチャッキングするが、これ
らのシリンダＣは薄肉・脆性材のワークＷに対するチャ
ッキングのため油圧の押圧力は弱く設定されており、ワ
ークＷの外壁に多少なりとも凹凸があると、各シリンダ
ＣのピストンＰがそれに応じて移動するので、ワークＷ
のセンタを出すためのセルフセンタリング機能は有して
いない。
最終的に主軸と同芯の円周に沿って等分に配置された複
数のシリンダＣでワークＷをチャッキングするが、これ
らのシリンダＣは薄肉・脆性材のワークＷに対するチャ
ッキングのため油圧の押圧力は弱く設定されており、ワ
ークＷの外壁に多少なりとも凹凸があると、各シリンダ
ＣのピストンＰがそれに応じて移動するので、ワークＷ
のセンタを出すためのセルフセンタリング機能は有して
いない。
【０００７】そこで、上記したように、これら複数のシ
リンダＣでチャッキングする前にセンタリング基準部を
コレットチャック５２でチャッキングしてワークＷのセ
ンタを出しているが、これではワークＷのセンタリング
基準部の形状が変わると、それに対して専用のコレット
チャックが必要となり、一つのチャックで多種類の径の
ワークのチャッキングに対応することができない。
リンダＣでチャッキングする前にセンタリング基準部を
コレットチャック５２でチャッキングしてワークＷのセ
ンタを出しているが、これではワークＷのセンタリング
基準部の形状が変わると、それに対して専用のコレット
チャックが必要となり、一つのチャックで多種類の径の
ワークのチャッキングに対応することができない。
【０００８】また、センタリングをガイドで行う場合、
素材加工の場合には削り代を大きく取れるのでセンタリ
ングの精度はゆるやかでよいが、仕上げ加工を行う場
合、種々のワークに対応するためにガイド挿入用のクリ
アランスを大きく取っておくと、小さいワークの場合に
はクリアランスが相対的に大きくなって精度の高いセン
タリングができないという問題がある。
素材加工の場合には削り代を大きく取れるのでセンタリ
ングの精度はゆるやかでよいが、仕上げ加工を行う場
合、種々のワークに対応するためにガイド挿入用のクリ
アランスを大きく取っておくと、小さいワークの場合に
はクリアランスが相対的に大きくなって精度の高いセン
タリングができないという問題がある。
【０００９】そこで、この発明の課題は、薄肉あるいは
脆性材で形成されたワークに対し、ワークを歪ませるこ
となく、正確で強固なチャッキングが簡易な装置構成で
行え、かつ、それを種々のワークに対応してできるよう
にすることにある。
脆性材で形成されたワークに対し、ワークを歪ませるこ
となく、正確で強固なチャッキングが簡易な装置構成で
行え、かつ、それを種々のワークに対応してできるよう
にすることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、この発明は、チャック装置として旋盤の主軸中心に
同芯に固定する筒状のチャック本体に、その軸に垂直な
断面の一円周に沿って、ともにピストンが前記主軸の半
径方向に流体圧力で進出し、バネで後退する三つの第１
のシリンダと複数の第２のシリンダを併せて等分方位に
内設し、第１のシリンダ同士は互いに三等分方位に配置
し、全シリンダのロッドがチャック本体の円筒壁面から
出没可能なようにし、チャック本体に設けられた圧力流
体供給回路を経て圧力流体供給手段に連通させ、その圧
力流体でピストンを加圧してワークをチャッキングする
とともに、第１のシリンダのピストンに対しては、ワー
クからの反力に抗して前記圧力流体による加圧作用とは
独立して作用する圧力付勢機構を設けたのである（請求
項１）。
め、この発明は、チャック装置として旋盤の主軸中心に
同芯に固定する筒状のチャック本体に、その軸に垂直な
断面の一円周に沿って、ともにピストンが前記主軸の半
径方向に流体圧力で進出し、バネで後退する三つの第１
のシリンダと複数の第２のシリンダを併せて等分方位に
内設し、第１のシリンダ同士は互いに三等分方位に配置
し、全シリンダのロッドがチャック本体の円筒壁面から
出没可能なようにし、チャック本体に設けられた圧力流
体供給回路を経て圧力流体供給手段に連通させ、その圧
力流体でピストンを加圧してワークをチャッキングする
とともに、第１のシリンダのピストンに対しては、ワー
クからの反力に抗して前記圧力流体による加圧作用とは
独立して作用する圧力付勢機構を設けたのである（請求
項１）。
【００１１】このようなチャック装置では、先ず、チャ
ック本体内周部にワークを仮置きし、次いで、第１、第
２のシリンダをともに作動させてワークをチャッキング
する。この時、第１のシリンダのピストンはワークから
反作用を受けても、それに抗して前記圧力付勢機構によ
る加圧作用が働くので、ピストンを後戻りしにくくして
いる。すなわち、チャッキングそのものは第１、第２の
シリンダのピストンにかかる弱い流体圧力で行うが、第
１のシリンダが前記圧力付勢機構により後戻りしにくく
なっているので、この第１のシリンダがワークに対する
セルフセンタリング作用を示すことになる。
ック本体内周部にワークを仮置きし、次いで、第１、第
２のシリンダをともに作動させてワークをチャッキング
する。この時、第１のシリンダのピストンはワークから
反作用を受けても、それに抗して前記圧力付勢機構によ
る加圧作用が働くので、ピストンを後戻りしにくくして
いる。すなわち、チャッキングそのものは第１、第２の
シリンダのピストンにかかる弱い流体圧力で行うが、第
１のシリンダが前記圧力付勢機構により後戻りしにくく
なっているので、この第１のシリンダがワークに対する
セルフセンタリング作用を示すことになる。
【００１２】第１のシリンダでワークのセンタを出し、
第１、第２のシリンダの組の全てでワークをチャッキン
グした状態で旋削加工を行った後、全シリンダのチャッ
キングを解除してワークを取外す。
第１、第２のシリンダの組の全てでワークをチャッキン
グした状態で旋削加工を行った後、全シリンダのチャッ
キングを解除してワークを取外す。
【００１３】上記請求項１に係る発明において、第１、
第２のシリンダのピストンの後退も流体圧で行う構成に
することができ（請求項２）、そうすることによりピス
トンを前進させる際、バネが介在せず、常に流体圧だけ
でピストンを押圧するので、単動式でバネを用いた場合
のように、バネはその形状（バネ長、線径、巻き数）の
バラツキによりバネ力もばらつくので、各シリンダ位置
においてピストンの押圧力にもバラツキが生じる、とい
うことがなくなる。従って、複動式にしてバネをなくす
と各シリンダ位置で押圧力にバラツキのない均一なチャ
ッキングが実現できる。
第２のシリンダのピストンの後退も流体圧で行う構成に
することができ（請求項２）、そうすることによりピス
トンを前進させる際、バネが介在せず、常に流体圧だけ
でピストンを押圧するので、単動式でバネを用いた場合
のように、バネはその形状（バネ長、線径、巻き数）の
バラツキによりバネ力もばらつくので、各シリンダ位置
においてピストンの押圧力にもバラツキが生じる、とい
うことがなくなる。従って、複動式にしてバネをなくす
と各シリンダ位置で押圧力にバラツキのない均一なチャ
ッキングが実現できる。
【００１４】また、請求項３の発明は、上記請求項１又
は２に係る発明において、前記各シリンダのピストン先
端に取り外し可能な延長部材を設けるとともに、前記チ
ャック本体の円筒壁面に嵌合する補助リングを設け、そ
の補助リングに、その補助リングを前記チャック本体の
円筒壁面に嵌合してセットした際に、前記ピストンの延
長部材がその補助リング内を貫通して摺動し、リング壁
面から出没可能ならしめる貫通穴を設けたのである。そ
うすることにより、チャック本体を交換することなく、
種々の径のワークのチャッキングに対応できる。
は２に係る発明において、前記各シリンダのピストン先
端に取り外し可能な延長部材を設けるとともに、前記チ
ャック本体の円筒壁面に嵌合する補助リングを設け、そ
の補助リングに、その補助リングを前記チャック本体の
円筒壁面に嵌合してセットした際に、前記ピストンの延
長部材がその補助リング内を貫通して摺動し、リング壁
面から出没可能ならしめる貫通穴を設けたのである。そ
うすることにより、チャック本体を交換することなく、
種々の径のワークのチャッキングに対応できる。
【００１５】
【実施の形態】以下、図１〜図７を参照してこの発明の
実施の形態を説明する。以下の説明においては、旋盤の
主軸方向に係る要素について旋盤とは反対側の要素を前
側、旋盤側の要素を後側と称する。
実施の形態を説明する。以下の説明においては、旋盤の
主軸方向に係る要素について旋盤とは反対側の要素を前
側、旋盤側の要素を後側と称する。
【００１６】（第１の実施形態）図１に示す実施形態に
おいて１は円柱状のハウジングであり、このハウジング
１の後ろ側端面にハウジング１と同芯軸上に円板状のバ
ックプレート２とアダプタープレート３がこの順で当接
され、これら三つの部品がボルトＢ1 で結合されてい
る。さらに、前記ハウジング１の前寄り段付き部にはそ
の部分に嵌合する形で円筒状のバランスリング４が当接
してボルトＢ2 で固定されており、これら四つの部品全
体でチャック本体１０を成している。このチャック本体
１０が、前記アダプタープレート３の部分で図示しない
旋盤の主軸端面にボルトＢ3 で同芯に固定されている。
おいて１は円柱状のハウジングであり、このハウジング
１の後ろ側端面にハウジング１と同芯軸上に円板状のバ
ックプレート２とアダプタープレート３がこの順で当接
され、これら三つの部品がボルトＢ1 で結合されてい
る。さらに、前記ハウジング１の前寄り段付き部にはそ
の部分に嵌合する形で円筒状のバランスリング４が当接
してボルトＢ2 で固定されており、これら四つの部品全
体でチャック本体１０を成している。このチャック本体
１０が、前記アダプタープレート３の部分で図示しない
旋盤の主軸端面にボルトＢ3 で同芯に固定されている。
【００１７】前記ハウジング１の前側端面には旋盤の主
軸中心と同芯に所定の深さの穴５が設けてある。この穴
５は、ワークＷをチャック１０にセッティングするため
の仮置き穴５であり、穴５の入口縁部はワークＷ挿入用
に傾斜面を成しており、穴５の底面にはその穴５と同芯
で、その穴５より小さい径の穴６が設けられている。そ
の小さい径の穴６にリング状のワークストッパ７が嵌入
され、ハウジング１にボルトＢ4 で固定されている。
軸中心と同芯に所定の深さの穴５が設けてある。この穴
５は、ワークＷをチャック１０にセッティングするため
の仮置き穴５であり、穴５の入口縁部はワークＷ挿入用
に傾斜面を成しており、穴５の底面にはその穴５と同芯
で、その穴５より小さい径の穴６が設けられている。そ
の小さい径の穴６にリング状のワークストッパ７が嵌入
され、ハウジング１にボルトＢ4 で固定されている。
【００１８】そして、ハウジング１には、図１および図
２に示すように、その旋盤の主軸に垂直な一断面内に３
個の孔状シリンダ１１、…と２１個の孔状シリンダ１
２、…の併せて２４個の孔状シリンダが１５°の等分方
位に設けられている。この内、３個の孔状シリンダ１１
同士は１２０°の等分方位の位置に形成されている。各
シリンダ１１、…、１２…はハウジング１の主軸の半径
方向に穿った孔をシリンダ内壁とし、そこにピストンＰ
11、Ｐ12とロッドＬ11、Ｌ12の一体物を嵌入して形成し
たものである。以下、説明を判りやすくするために、前
記３個の孔状シリンダを第１のシリンダ１１、…（以
下、第１のシリンダ１１で代表する）、２１個の孔状シ
リンダを第２のシリンダ１２、…（以下、第２のシリン
ダ１２で代表する）という。
２に示すように、その旋盤の主軸に垂直な一断面内に３
個の孔状シリンダ１１、…と２１個の孔状シリンダ１
２、…の併せて２４個の孔状シリンダが１５°の等分方
位に設けられている。この内、３個の孔状シリンダ１１
同士は１２０°の等分方位の位置に形成されている。各
シリンダ１１、…、１２…はハウジング１の主軸の半径
方向に穿った孔をシリンダ内壁とし、そこにピストンＰ
11、Ｐ12とロッドＬ11、Ｌ12の一体物を嵌入して形成し
たものである。以下、説明を判りやすくするために、前
記３個の孔状シリンダを第１のシリンダ１１、…（以
下、第１のシリンダ１１で代表する）、２１個の孔状シ
リンダを第２のシリンダ１２、…（以下、第２のシリン
ダ１２で代表する）という。
【００１９】各シリンダ１１、１２のピストンＰ11、Ｐ
12は進出した際、ロッドＬ11、Ｌ12が前記ハウジング１
のワークＷの仮置き穴５の内周面から所要量突出するよ
うになっている。ピストンＰ11、Ｐ12の進出は油圧で行
われ、その後退はシリンダ１１、１２内に内装されたバ
ネＳで行われる単動式である。
12は進出した際、ロッドＬ11、Ｌ12が前記ハウジング１
のワークＷの仮置き穴５の内周面から所要量突出するよ
うになっている。ピストンＰ11、Ｐ12の進出は油圧で行
われ、その後退はシリンダ１１、１２内に内装されたバ
ネＳで行われる単動式である。
【００２０】各シリンダ１１、１２にはそのピストンＰ
11、Ｐ12の後端面に図示しない油圧源から油が導かれて
いるが、その油路１４は、図に示すように、シリンダ１
１、１２の内壁後端３３からバランスリング４とハウジ
ング１で形成される隙間１３に入り、その隙間１３から
第２のシリンダ１２の存在する位置でバランスリング４
に侵入し、バランスリング４内では旋盤の主軸に平行な
方向に沿って主軸側に向かって走り、バランスリング４
を出たところで、それに当接するハウジング１の一端か
ら他端まで貫通し、ハウジング１に当接するバックプレ
ート２の内部に侵入している。バックプレート２内に侵
入した油路１４は、少し進んだところで主軸の半径方向
に向きを変え、さらに進んでバックプレート２の軸中心
に達している。そして、そのバックプレート２の軸中心
に設けられた油の供給管１５に接続されている。この油
の供給管１５は図示しない油圧源に達している。
11、Ｐ12の後端面に図示しない油圧源から油が導かれて
いるが、その油路１４は、図に示すように、シリンダ１
１、１２の内壁後端３３からバランスリング４とハウジ
ング１で形成される隙間１３に入り、その隙間１３から
第２のシリンダ１２の存在する位置でバランスリング４
に侵入し、バランスリング４内では旋盤の主軸に平行な
方向に沿って主軸側に向かって走り、バランスリング４
を出たところで、それに当接するハウジング１の一端か
ら他端まで貫通し、ハウジング１に当接するバックプレ
ート２の内部に侵入している。バックプレート２内に侵
入した油路１４は、少し進んだところで主軸の半径方向
に向きを変え、さらに進んでバックプレート２の軸中心
に達している。そして、そのバックプレート２の軸中心
に設けられた油の供給管１５に接続されている。この油
の供給管１５は図示しない油圧源に達している。
【００２１】他方、前記第１のシリンダ１１のピストン
Ｐ11の後端面はピストンＰ11の軸に対して傾斜をなして
おり、この傾斜面２１に当接する傾斜面２２を一端に有
するロッド２３がハウジング１の旋盤の主軸に平行な方
向に摺動自在に埋設されている。このロッド２３の他端
はハウジング１の後側のドーナツ状の溝２４に嵌入した
リング状のピストン２５を挟んで圧縮バネ２６で付勢さ
れており、第１のシリンダのピストンＰ11は、このロッ
ド２３の前記傾斜面２２と、自身のピストンＰ11の傾斜
面２１が当接し、常に、前記圧縮バネ２６により主軸半
径方向、中心向きに付勢されている。
Ｐ11の後端面はピストンＰ11の軸に対して傾斜をなして
おり、この傾斜面２１に当接する傾斜面２２を一端に有
するロッド２３がハウジング１の旋盤の主軸に平行な方
向に摺動自在に埋設されている。このロッド２３の他端
はハウジング１の後側のドーナツ状の溝２４に嵌入した
リング状のピストン２５を挟んで圧縮バネ２６で付勢さ
れており、第１のシリンダのピストンＰ11は、このロッ
ド２３の前記傾斜面２２と、自身のピストンＰ11の傾斜
面２１が当接し、常に、前記圧縮バネ２６により主軸半
径方向、中心向きに付勢されている。
【００２２】さらに、前記ピストン２５の前面にはハウ
ジング１とバックプレート２内、および、前記バックプ
レート２の軸中心に設けられた油の供給管１５内に設け
られた第２の油の供給管３５を通じて油圧源に至る油路
３４が通じている。なお、図中、Ｏは油の漏洩を防止す
るＯリング、Ｑは虫ねじであり、エアー抜きと油路１
４、３４を清掃する際のドレン排出穴を蓋する役割を有
する。この実施形態のチャック装置は以上のような構成
であり、次にこの装置の作用を説明する。
ジング１とバックプレート２内、および、前記バックプ
レート２の軸中心に設けられた油の供給管１５内に設け
られた第２の油の供給管３５を通じて油圧源に至る油路
３４が通じている。なお、図中、Ｏは油の漏洩を防止す
るＯリング、Ｑは虫ねじであり、エアー抜きと油路１
４、３４を清掃する際のドレン排出穴を蓋する役割を有
する。この実施形態のチャック装置は以上のような構成
であり、次にこの装置の作用を説明する。
【００２３】先ず、図示しない油圧の制御回路を働かせ
て前記供給管３５の油路３４に油を供給し、その油圧で
バネ２６に抗してピストン２５を押圧し、ロッド２３を
後退させる。その時、供給管１５の油路１４には油を供
給せず、全シリンダ１１、１２に油圧をかけないように
してピストンＰ11、Ｐ12を最大限後退させる。そして、
その状態でワークＷを前記ハウジング１の仮置き穴５に
挿入し、ワークストッパ７に密着させる。
て前記供給管３５の油路３４に油を供給し、その油圧で
バネ２６に抗してピストン２５を押圧し、ロッド２３を
後退させる。その時、供給管１５の油路１４には油を供
給せず、全シリンダ１１、１２に油圧をかけないように
してピストンＰ11、Ｐ12を最大限後退させる。そして、
その状態でワークＷを前記ハウジング１の仮置き穴５に
挿入し、ワークストッパ７に密着させる。
【００２４】次に、油圧の制御回路を働かせ、供給管３
５から油路３４に対する油の供給を絶つ。すなわち、バ
ネ２６がピストン２５に有効に作用するようにし、ロッ
ド２３を前進（図１及び図３における右側への移動）さ
せ、ワークＷをセンタリングする。続いて、第１、第２
のシリンダ１１、１２に共通に繋がる油路１４の方には
供給管１５から油を供給して全ての第１、第２のシリン
ダ１１、１２のピストンＰ11、Ｐ12を進出させる。
５から油路３４に対する油の供給を絶つ。すなわち、バ
ネ２６がピストン２５に有効に作用するようにし、ロッ
ド２３を前進（図１及び図３における右側への移動）さ
せ、ワークＷをセンタリングする。続いて、第１、第２
のシリンダ１１、１２に共通に繋がる油路１４の方には
供給管１５から油を供給して全ての第１、第２のシリン
ダ１１、１２のピストンＰ11、Ｐ12を進出させる。
【００２５】この時、全シリンダ１１、１２のピストン
Ｐ11、Ｐ12は薄肉・脆性用の弱い油圧だけで進出するの
で、ワークＷの外周に多少なりとも偏心や凹凸がある
と、第２のシリンダ１２の各ピストンＰ12はそれに応じ
て移動するが、第１のシリンダ１１のピストンＰ11は、
この弱い油圧だけでなく、そのピストンＰ11の後端の傾
斜面２１がそれに垂直な方向のロッド２３の傾斜面２２
と当接しており、そのロッド２３が軸方向に圧縮バネ２
６で付勢された形になっているので、チャッキング時に
ワークＷからの反力を受けても、ピストンＰ11は後退し
にくくなっている。
Ｐ11、Ｐ12は薄肉・脆性用の弱い油圧だけで進出するの
で、ワークＷの外周に多少なりとも偏心や凹凸がある
と、第２のシリンダ１２の各ピストンＰ12はそれに応じ
て移動するが、第１のシリンダ１１のピストンＰ11は、
この弱い油圧だけでなく、そのピストンＰ11の後端の傾
斜面２１がそれに垂直な方向のロッド２３の傾斜面２２
と当接しており、そのロッド２３が軸方向に圧縮バネ２
６で付勢された形になっているので、チャッキング時に
ワークＷからの反力を受けても、ピストンＰ11は後退し
にくくなっている。
【００２６】すなわち、第１のシリンダ１１のピストン
Ｐ11はワークＷを拘束し、セルフセンタリング機能を有
することになるので、第１のシリンダ１１によるチャッ
キングによってワークＷはセンタリングされ、第２のシ
リンダ１２によるチャッキングにより大きな把握トルク
が得られる。
Ｐ11はワークＷを拘束し、セルフセンタリング機能を有
することになるので、第１のシリンダ１１によるチャッ
キングによってワークＷはセンタリングされ、第２のシ
リンダ１２によるチャッキングにより大きな把握トルク
が得られる。
【００２７】この第１のシリンダ１１のセンタリング作
用の把握力を調整するには、図示しない油圧源から第２
の油の供給管３５および油路３４を通じて、前記ピスト
ン２５のロッド２３の当接側端面とハウジング４のドー
ナツ状の溝２４とで形成された空間２７に油を供給し、
圧縮バネ２６を圧縮させる形でセンタリング作用の把握
力を弱めたり、逆に、前記空間２７から油を抜きながら
圧縮バネ２６を復帰させて行く形でセンタリング作用の
把握力を強めたりして行う。
用の把握力を調整するには、図示しない油圧源から第２
の油の供給管３５および油路３４を通じて、前記ピスト
ン２５のロッド２３の当接側端面とハウジング４のドー
ナツ状の溝２４とで形成された空間２７に油を供給し、
圧縮バネ２６を圧縮させる形でセンタリング作用の把握
力を弱めたり、逆に、前記空間２７から油を抜きながら
圧縮バネ２６を復帰させて行く形でセンタリング作用の
把握力を強めたりして行う。
【００２８】こうして、ワークＷのセンタを出すととも
に、第１、第２のシリンダ１１、１２の全てで薄肉のワ
ークＷを変形させることなくチャッキングして、この状
態でワークＷの内面に旋削仕上げを施す。
に、第１、第２のシリンダ１１、１２の全てで薄肉のワ
ークＷを変形させることなくチャッキングして、この状
態でワークＷの内面に旋削仕上げを施す。
【００２９】旋削を終了すると、制御回路を働かせ、油
路１４、３４に供給していた油を油路から排出し、各ピ
ストンＰ11、Ｐ12を押さえバネＳにより後退させ、ワー
クＷの把握を解除してワークＷを取外す。
路１４、３４に供給していた油を油路から排出し、各ピ
ストンＰ11、Ｐ12を押さえバネＳにより後退させ、ワー
クＷの把握を解除してワークＷを取外す。
【００３０】（第２の実施形態）第２の実施形態では、
各シリンダ１１、１２のピストンＰ11、Ｐ12について、
その後退（復帰）動作をバネによるのではなく油圧で行
うことにし、前進・後退とも油圧で押圧する複動式にし
た。
各シリンダ１１、１２のピストンＰ11、Ｐ12について、
その後退（復帰）動作をバネによるのではなく油圧で行
うことにし、前進・後退とも油圧で押圧する複動式にし
た。
【００３１】その場合、図示は省略するが、図１におい
て押さえバネＳの替わりにピストンＰ11、Ｐ12復帰用の
油路を図１の油路１４に並列に設けて各シリンダ１１、
１２の前部に連通させ、これらの油路を４ポート２位置
切換弁などを介して油圧源に連通させたものである。こ
のような油路を構成すると、前記切換弁の切換えにより
油路１４を油圧源に、ピストン復帰用の油路を油タンク
または大気に開放するとピストンＰは前進し、切換弁を
逆方向に切換えてピストン復帰用の油路を油圧源に、油
路１４を油タンクまたは大気に開放すると油は逆に流れ
てピストンＰ11、Ｐ12は後退する。他の部分の構成や作
用は前記第１の実施形態と同一であるので説明を省略す
る。
て押さえバネＳの替わりにピストンＰ11、Ｐ12復帰用の
油路を図１の油路１４に並列に設けて各シリンダ１１、
１２の前部に連通させ、これらの油路を４ポート２位置
切換弁などを介して油圧源に連通させたものである。こ
のような油路を構成すると、前記切換弁の切換えにより
油路１４を油圧源に、ピストン復帰用の油路を油タンク
または大気に開放するとピストンＰは前進し、切換弁を
逆方向に切換えてピストン復帰用の油路を油圧源に、油
路１４を油タンクまたは大気に開放すると油は逆に流れ
てピストンＰ11、Ｐ12は後退する。他の部分の構成や作
用は前記第１の実施形態と同一であるので説明を省略す
る。
【００３２】このようにシリンダを複動式にして押さえ
バネＳをなくすと、各ピストンＰ11、Ｐ12にはどの位置
のものにも油圧による均一な力が加わるので、押さえバ
ネＳを用いた単動式シリンダの場合のように、ピストン
Ｐ11、Ｐ12を進出させてワークＷをチャッキングする
際、均一な油圧だけがピストンＰ11、Ｐ12やワークＷに
作用するのではなくバネ力も（油圧の方向とは反対に）
作用し、その結果、各シリンダ１１、１２における押さ
えバネＳの形状（バネ長、線径、巻き数）のバラツキに
基づくバネ力の差が各ピストン位置で現れ、ワークＷに
不均一な力が作用し、従ってそれを歪ませるといったよ
うなおそれがない。
バネＳをなくすと、各ピストンＰ11、Ｐ12にはどの位置
のものにも油圧による均一な力が加わるので、押さえバ
ネＳを用いた単動式シリンダの場合のように、ピストン
Ｐ11、Ｐ12を進出させてワークＷをチャッキングする
際、均一な油圧だけがピストンＰ11、Ｐ12やワークＷに
作用するのではなくバネ力も（油圧の方向とは反対に）
作用し、その結果、各シリンダ１１、１２における押さ
えバネＳの形状（バネ長、線径、巻き数）のバラツキに
基づくバネ力の差が各ピストン位置で現れ、ワークＷに
不均一な力が作用し、従ってそれを歪ませるといったよ
うなおそれがない。
【００３３】（第３の実施形態）第３の実施形態では、
上記第１、第２の実施形態の装置を基にして、径の寸法
が大きく異なる種々の薄肉・脆性ワークにも対応可能な
チャック装置を取り挙げる。以下では第１の実施形態の
装置を基にして図示した図４を参照して説明するが、第
１の実施形態と共通な部分はその外枠だけを一点鎖線で
示した。
上記第１、第２の実施形態の装置を基にして、径の寸法
が大きく異なる種々の薄肉・脆性ワークにも対応可能な
チャック装置を取り挙げる。以下では第１の実施形態の
装置を基にして図示した図４を参照して説明するが、第
１の実施形態と共通な部分はその外枠だけを一点鎖線で
示した。
【００３４】図４（ａ）に示すこの装置は、前記第１の
実施形態の装置のハウジング１のワークの仮置き穴５の
部分に補助リング４１を設け、ピストンＰ11’、Ｐ12’
のそれぞれに延長部材４２を設けたものである。
実施形態の装置のハウジング１のワークの仮置き穴５の
部分に補助リング４１を設け、ピストンＰ11’、Ｐ12’
のそれぞれに延長部材４２を設けたものである。
【００３５】この実施形態のピストンＰ11’、Ｐ12’の
ロッド部Ｌ11’、Ｌ12’の先端は、図４（ｂ）に示すよ
うに断面Ｔ字状の段付き形状になっており、この部分に
前記延長部材４２が接続される。その延長部材４２はピ
ストンＰ11’、Ｐ12’と同じ外径の円柱を成し、その一
方の端面には端面の一直径を通り、円柱の軸に沿って所
定の深さのＴ字溝４３が切ってある。このＴ字溝４３を
前記ピストンＰ11’、Ｐ12’のロッド部Ｌ11’、Ｌ12’
先端の断面Ｔ字状の段付き形状４３’に嵌合させてピス
トンＰ11’、Ｐ12’と延長部材４２を接続する。そのＴ
字溝４３の近傍にはピン穴４４が設けてあるが、このピ
ン穴４４の意味については後述する。さらに、このピン
穴４４の延長部材４２周面に沿った裏側の周面には、延
長部材４２の軸方向に沿って矩形断面で所定の深さの切
り欠き４４’が設けてあるが、この切り欠き４４’の意
味についても後述する。
ロッド部Ｌ11’、Ｌ12’の先端は、図４（ｂ）に示すよ
うに断面Ｔ字状の段付き形状になっており、この部分に
前記延長部材４２が接続される。その延長部材４２はピ
ストンＰ11’、Ｐ12’と同じ外径の円柱を成し、その一
方の端面には端面の一直径を通り、円柱の軸に沿って所
定の深さのＴ字溝４３が切ってある。このＴ字溝４３を
前記ピストンＰ11’、Ｐ12’のロッド部Ｌ11’、Ｌ12’
先端の断面Ｔ字状の段付き形状４３’に嵌合させてピス
トンＰ11’、Ｐ12’と延長部材４２を接続する。そのＴ
字溝４３の近傍にはピン穴４４が設けてあるが、このピ
ン穴４４の意味については後述する。さらに、このピン
穴４４の延長部材４２周面に沿った裏側の周面には、延
長部材４２の軸方向に沿って矩形断面で所定の深さの切
り欠き４４’が設けてあるが、この切り欠き４４’の意
味についても後述する。
【００３６】他方、前記補助リング４１は段付きのリン
グ形状をなし、その段付き部の最外径は本体ハウジング
１の内径に嵌合する寸法となっている。補助リング４１
の側壁には、その補助リング４１を本体ハウジング１の
仮置き穴５に挿嵌させてセットした際、本体ハウジング
１に内装された前記各シリンダのピストンＰ11’、
Ｐ12’の軸心が通る線上に同芯の貫通穴４５が設けてあ
る。この貫通穴４５は、Ｐ11’、Ｐ12’ピストンの前記
延長部材４２がその貫通穴４５内を摺動して補助リング
４１の内壁から出没できるようにするためのものであ
る。
グ形状をなし、その段付き部の最外径は本体ハウジング
１の内径に嵌合する寸法となっている。補助リング４１
の側壁には、その補助リング４１を本体ハウジング１の
仮置き穴５に挿嵌させてセットした際、本体ハウジング
１に内装された前記各シリンダのピストンＰ11’、
Ｐ12’の軸心が通る線上に同芯の貫通穴４５が設けてあ
る。この貫通穴４５は、Ｐ11’、Ｐ12’ピストンの前記
延長部材４２がその貫通穴４５内を摺動して補助リング
４１の内壁から出没できるようにするためのものであ
る。
【００３７】そのピストンＰ11’、Ｐ12’に前記延長部
材４２を取り付け、かつ、その延長部材４２を前記補助
リング４１の貫通穴４５にセットする際、この実施形態
では図５に示すような治具４６を用いた。この治具４６
は薄板のリング４７の一方の面の一円周に沿って、前記
シリンダ１１、１２の配置角と同じ配置角で板面に垂直
に複数のピン４８、…を設けたものである。このピン４
８は、延長部材４２の表面に設けた前記ピン穴４４にゆ
るく嵌合する径を成している。以下、延長部材４２の取
り付けを図６、図７を参照して説明する。
材４２を取り付け、かつ、その延長部材４２を前記補助
リング４１の貫通穴４５にセットする際、この実施形態
では図５に示すような治具４６を用いた。この治具４６
は薄板のリング４７の一方の面の一円周に沿って、前記
シリンダ１１、１２の配置角と同じ配置角で板面に垂直
に複数のピン４８、…を設けたものである。このピン４
８は、延長部材４２の表面に設けた前記ピン穴４４にゆ
るく嵌合する径を成している。以下、延長部材４２の取
り付けを図６、図７を参照して説明する。
【００３８】延長部材４２を取り付ける際は、先ず、ハ
ウジング１側において油圧を解除して全てのピストンＰ
11’、Ｐ12’を後退させておく。
ウジング１側において油圧を解除して全てのピストンＰ
11’、Ｐ12’を後退させておく。
【００３９】他方、補助リング４１側においては、その
補助リング４１の全ての貫通穴４５に延長部材４２を挿
入し、補助リング４１の一方の面から回り止めボルト４
９をねじ込む。その際、その回り止めボルト４９の先端
部が前記延長部材４２に設けられた切り欠き４４’に入
り込むよう、前記延長部材４２の貫通穴４５挿入時に延
長部材４２の軸回りの位置を整えておく。すなわち、前
記切り欠き４４’は延長部材４２の回り止め用の切り欠
きであり、この切り欠き４４’に回り止めボルト４９の
先端部が挿入されて延長部材４２の回りが規制される。
同時に、この状態で延長部材４２のＴ字溝４３側に設け
られているピン穴４４の中心軸がチャック本体主軸に平
行な方向を向くような仕様になっている。
補助リング４１の全ての貫通穴４５に延長部材４２を挿
入し、補助リング４１の一方の面から回り止めボルト４
９をねじ込む。その際、その回り止めボルト４９の先端
部が前記延長部材４２に設けられた切り欠き４４’に入
り込むよう、前記延長部材４２の貫通穴４５挿入時に延
長部材４２の軸回りの位置を整えておく。すなわち、前
記切り欠き４４’は延長部材４２の回り止め用の切り欠
きであり、この切り欠き４４’に回り止めボルト４９の
先端部が挿入されて延長部材４２の回りが規制される。
同時に、この状態で延長部材４２のＴ字溝４３側に設け
られているピン穴４４の中心軸がチャック本体主軸に平
行な方向を向くような仕様になっている。
【００４０】この状態の補助リング４１に前記治具４６
を挿入すると、その治具４６の各ピン４８が対応する位
置の延長部材４２のピン穴４４に嵌まり込む。このこと
によって、延長部材４２の補助リング半径方向の位置が
規制される。この規制によって、図７に示すように、こ
の状態の補助リング４１を元のハウジング１のワーク仮
置き穴５に嵌入させると、この嵌入の途中、補助リング
４１の外壁から突出している延長部材４２のＴ字溝４３
が、油圧を解除した状態のハウジング１の内壁から突出
しているピストンＰ11’、Ｐ12’のロッドＬ11’、
Ｌ12’側の段付き部４３’に嵌まり込む位置関係となっ
ている。ボルトＢ5 によって補助リング４１をハウジン
グ１に取り付けると、前記治具４６を取り外す。
を挿入すると、その治具４６の各ピン４８が対応する位
置の延長部材４２のピン穴４４に嵌まり込む。このこと
によって、延長部材４２の補助リング半径方向の位置が
規制される。この規制によって、図７に示すように、こ
の状態の補助リング４１を元のハウジング１のワーク仮
置き穴５に嵌入させると、この嵌入の途中、補助リング
４１の外壁から突出している延長部材４２のＴ字溝４３
が、油圧を解除した状態のハウジング１の内壁から突出
しているピストンＰ11’、Ｐ12’のロッドＬ11’、
Ｌ12’側の段付き部４３’に嵌まり込む位置関係となっ
ている。ボルトＢ5 によって補助リング４１をハウジン
グ１に取り付けると、前記治具４６を取り外す。
【００４１】こうして、各ピストンＰ11’、Ｐ12’に延
長部材４２を装着し、補助リング４１を取り付ければ、
補助リング４１がない場合の元の装置にセットされるワ
ークＷよりも小さなワークＷに対して前記第１、第２の
実施形態で述べたような薄肉・脆性ワークのチャッキン
グが可能となり、径の異なる補助リング４１と長さの異
なる延長部材４２、及びその延長部材４２に対応する前
記装着治具４６を用意しておけば、チャック本体１０を
交換することなく、種々の外径寸法のワークＷに対応す
ることができる。
長部材４２を装着し、補助リング４１を取り付ければ、
補助リング４１がない場合の元の装置にセットされるワ
ークＷよりも小さなワークＷに対して前記第１、第２の
実施形態で述べたような薄肉・脆性ワークのチャッキン
グが可能となり、径の異なる補助リング４１と長さの異
なる延長部材４２、及びその延長部材４２に対応する前
記装着治具４６を用意しておけば、チャック本体１０を
交換することなく、種々の外径寸法のワークＷに対応す
ることができる。
【００４２】なお、以上の各実施形態ではワークＷの外
周をチャッキングする例を示したが、ロッドＬの進出方
向が半径方向外向きになるようにシリンダ１１、１２を
配置すれば、ワークＷの内周をチャッキングする仕様の
ものにすることもできる。
周をチャッキングする例を示したが、ロッドＬの進出方
向が半径方向外向きになるようにシリンダ１１、１２を
配置すれば、ワークＷの内周をチャッキングする仕様の
ものにすることもできる。
【００４３】
【発明の効果】以上、説明したように、この発明によれ
ば、形状の異なる種々の薄肉、脆性ワークに対し、各ワ
ーク専用のセンタリングを行うチャック爪を設ける必要
がなく、簡易な構成で多種類のワークに対応する正確な
センタリングと確実なチャッキングが行える。
ば、形状の異なる種々の薄肉、脆性ワークに対し、各ワ
ーク専用のセンタリングを行うチャック爪を設ける必要
がなく、簡易な構成で多種類のワークに対応する正確な
センタリングと確実なチャッキングが行える。
【図１】実施形態の縦断面図
【図２】実施形態の正面図
【図３】図１の要部断面図
【図４】（ａ）に第３の実施形態の縦断面を示し、
（ｂ）にピストンに対する延長部材の取り付け仕様を斜
視で示した図
（ｂ）にピストンに対する延長部材の取り付け仕様を斜
視で示した図
【図５】延長部材取り付け用の治具を示した斜視図
【図６】延長部材と補助リングの取り付け仕様を示した
斜視図
斜視図
【図７】延長部材と補助リングの取り付け仕様を示した
縦断面図
縦断面図
【図８】従来例の縦断面図
【図９】従来例の正面図
１ ハウジング ２ バックプレート ３ アダプタープレート ４ バランスリング ５ 穴（仮置き穴） ７ ワークストッパ １０ チャック本体 １１ 第１のシリンダ １２ 第２のシリンダ １４、３４ 油路 １５、３５ 油の供給管 ２１、２２ 傾斜面 ２３ ロッド ２５ ピストン ２６ 圧縮バネ ４１ 補助リング４１ ４２ 延長部材 ４６ 治具 Ｓ 押さえバネ Ｐ11、Ｐ12、Ｐ11’、Ｐ12’ ピストン Ｌ11、Ｌ12、Ｌ11’、Ｌ12’ ロッド
Claims (3)
- 【請求項１】 旋盤の主軸中心に同芯に固定する筒状の
チャック本体に、その軸に垂直な断面の一円周に沿っ
て、ともにピストンが前記主軸の半径方向に流体圧力で
進出し、バネで後退する三つの第１のシリンダと複数の
第２のシリンダを併せて等分方位に内設し、第１のシリ
ンダ同士は互いに三等分方位に配置し、全シリンダのロ
ッドがチャック本体の円筒壁面から出没可能なように
し、チャック本体に設けられた圧力流体供給回路を経て
圧力流体供給手段に連通させ、その圧力流体でピストン
を加圧してワークをチャッキングするとともに、前記第
１のシリンダのピストンに対しては、ワークからの反力
に抗して、前記圧力流体による加圧作用とは独立して作
用する圧力付勢機構を設けてなるチャック装置。 - 【請求項２】 上記各シリンダのピストンの前進と後退
をともに流体圧で駆動する復動式にしたことを特徴とす
る請求項１に記載のチャック装置。 - 【請求項３】 上記各シリンダのピストン先端に取り外
し可能な延長部材を設けるとともに、上記チャック本体
の円筒壁面に嵌合する補助リングを設け、その補助リン
グに、その補助リングを前記チャック本体の円筒壁面に
嵌合してセットした際に、前記ピストンの延長部材がそ
の補助リング内を貫通して摺動し、リング壁面から出没
可能ならしめる貫通穴を設けたことを特徴とする請求項
１又は２に記載のチャック装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05186397A JP3825119B2 (ja) | 1997-03-06 | 1997-03-06 | 薄肉・脆性ワーク用チャック装置 |
| EP98102823A EP0862960B1 (en) | 1997-03-06 | 1998-02-18 | Chuck assembly |
| DE69800037T DE69800037T2 (de) | 1997-03-06 | 1998-02-18 | Spannfutter |
| TW087103150A TW358051B (en) | 1997-03-06 | 1998-03-03 | Clamp for fragile workpieces |
| US09/034,367 US6123341A (en) | 1997-03-06 | 1998-03-04 | Chuck assembly |
| KR10-1998-0007480A KR100366863B1 (ko) | 1997-03-06 | 1998-03-06 | 척조립체 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05186397A JP3825119B2 (ja) | 1997-03-06 | 1997-03-06 | 薄肉・脆性ワーク用チャック装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10249614A true JPH10249614A (ja) | 1998-09-22 |
| JP3825119B2 JP3825119B2 (ja) | 2006-09-20 |
Family
ID=12898717
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05186397A Expired - Lifetime JP3825119B2 (ja) | 1997-03-06 | 1997-03-06 | 薄肉・脆性ワーク用チャック装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
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